• くま所長

    Q1

    トンネルは両側から掘っていき、どうやってうまくドッキングさせるの?

    A

    トンネルを掘るときは、測量をして掘り進む方向や高低差、距離などを正しく測ってるんだよ!
    熊谷組はこれまでに1200本以上のトンネルを造っているよ!

    (解説)
    測量によってトンネルの奥に向かって基準となる定点を定め、定点に合わせながら両側から掘り進み、トンネルをドッキングさせます。
    今はこうしたトンネル位置データは電子化され、精度が高まっています。

    トンネルを掘る時には、さまざまな測量が行われます。
    掘り進む方向や角度を三角測量という方法で測定し、高低差を測る水準測量で高さのチェックを行います。これらは基本測量と呼ばれます。
    次に坑内測量でトンネルの奥に向かって基準となる定点を定め、カーブ区間では計算された角度に沿って、さらに先の点を求めながら掘り進みます。
    坑内測量は基本測量に比べ精度は落ちますが、1kmのトンネルなら数10cm以内の誤差で貫通できます。長いトンネルでは、誤差を広げないように、何度も繰り返しています。

    海底部分が22kmある青函トンネル(1983年貫通)の貫通精度は縦20cm、横60cmと言われています。それには数百回に及ぶ坑内測量が行われました。こうした綿密な測量の繰り返しが両側から掘り進めたトンネルのドッキングを可能にしています。

    車のナビゲーションなどに利用されているGPS(全地球測位システム=人工衛星からの電波を受信して地上の位置を知る)も測量に使われ、距離の測定に威力を発揮しています。また、光波測定器などにはマイコンやオペレーティングシステムを搭載した「トータルステーション(TS)」と呼ばれるものもあります。TSは遠隔操作による無人測量や計測した測点を記憶して各種の測量計算、パソコンへのデータ送信なども可能です。

    日本の鉄道トンネル長さベスト5

    くま所長のマークは熊谷組の施工です。
    1位 青函 53,850m 北海道新幹線 青森県・北海道 1985年 在来線の海峡線と共用(新幹線は2016年開業)。トンネルとして延長世界第2位[1]。海底トンネルとして世界最長[2]。 トンネル内の管理・避難施設(竜飛定点・吉岡定点)は以前駅として営業していた。 くま所長アイコン
    2位 八甲田 26,455m 東北新幹線 青森県 2010年 供用中では日本最長の陸上トンネル。貫通約2か月後のレッチュベルクベーストンネル貫通以前は世界最長の陸上トンネル。
    3位 岩手一戸 25,808m 東北新幹線 岩手県 2000年 完成当時世界最長の陸上トンネル。
    4位 飯山 22,251m 北陸新幹線 長野県・新潟県 2007年 くま所長アイコン
    5位 大清水 22,221m 上越新幹線 群馬県・新潟県 1979年 完成当時世界最長。 くま所長アイコン

    日本のシールドトンネル大きさベスト5

    くま所長のマークは熊谷組の施工です。
    1位 東京外かく環状道路本線トンネル 16.10m 東京都 くま所長アイコン
    2位 横浜環状南線桂台トンネル 15.28m 神奈川県
    3位 営団地下鉄7号線南麻布工区 14.18m 東京都
    4位 東京湾アクアライン 14.14m 神奈川県 くま所長アイコン
    5位 神田川・環状7号線地下調整池 13.94m 東京都
  • Q2

    橋にはどんな種類があるの?

    A

    代表的な橋の種類を紹介するよ!
    橋の形式を決めるときは、いくつも案をつくって、その中から安全性(強度)や経済性、景観などを比べて考えているんだよ!橋の形式だけでなく、どんな材料を使って橋を作るか考えているんだよ~。ところで熊谷組は、これまでに総延長で60km以上の橋梁を建設したよ!熊谷組の橋梁技術が高く評価されて、1994年「世界最大規模のスパンバイスパン架設によるバンコク第2高速道路」、1997年「中央径間430mの複合斜張橋の汲水門橋」が土木学会田中賞(作品賞)を受賞したんだよ~☆

    けた橋

    けた橋の特徴は施工や設計が簡単で、最も一般的な橋の構造だよ。橋のたわみや強度の問題から、スパン(橋脚から橋脚までの距離)を長くできないんだ。遠くまで橋を架ける場合は、橋脚がたくさん必要。高速道路の高架もけた橋だよ~。

    氷川橋梁ー熊本県

    トラス橋

    トラス橋とは、はしげたを三角形に組み合わせた「トラス構造」で補強した橋のことをいい、変形しにくいという特長を持っているよ。
    マッチ箱のような直方体の形は上から押したらすぐにへこんでしまうけど、同じ素材で三角形の形をしたんのは直方体よりつぶれにくいんだ。その性質を利用したのがトラス橋だよ~☆
    「トラス構造」をつかうと、けた橋に比べて少ない部材で長い橋を作ることができるんだ。

    アーチ橋

    古くから用いられている橋の形のひとつで、形が美しいんだ! 両端からの圧縮力で橋全体を支えてるんだけど、アーチ橋を架けるには、強固な地盤が必要なんだ。橋に対して横方向にかかる力を支えるためだよ。
    欧州では石造りの橋が多く、そのほとんどがアーチ橋だよ。日本では、山口県の錦帯橋や長崎県にあるメガネ橋などが有名です。

    宮の杜大橋―石川県

    斜張橋(しゃちょうきょう)

    斜張橋とは、塔から斜めに張られた複数のケーブルで橋桁を吊り、ひっぱる力で支える構造の橋だよ。やじろべいのように真ん中でバランスを取っているんだ!
    桁橋、トラス橋、アーチ橋に比べると、斜張橋は長い距離の橋を架けることができるのが特長だよ。
    横浜ベイブリッジが有名。かっこいいなー☆

    名港西大橋ー愛知県

    吊り橋

    吊橋は、橋の中でも最も長い距離の橋を架けることができる形なんだ。明石海峡大橋やレインボーブリッジなどが有名だよ。
    斜張橋と似てるね!斜張橋は塔と橋桁とが直接ケーブルで吊っているけど、吊橋は、塔は間を渡したメインケーブルがあって、そこから垂らしたハンガーロープで橋桁を吊っているところが違うんだよ。
    メインケーブルは、塔を通じて橋の両端にある「アンカレッジ」と呼ばれる重りにつなぎ留められています。

    明石海峡大橋ー兵庫県

  • くま所長 くま所長

    Q3

    ダムの種類を教えて!

    A

    ①洪水を調節する機能 ②かんがい用水や水道用水、工業用水を確保する機能 ③渇水時に河川環境を維持保全する役割 ④発電によってエネルギーを確保する機能などがあるんだよ!
    日本には約2,400のダムがあって、数の上では中国、アメリカ、インドに次いで世界第4位!熊谷組はこれまでに国内外で130箇所以上のダムを建設しているよ!

    ダムは、コンクリートでつくる「コンクリートダム」と岩石や土でつくる「フィルダム」に分類されるんだ。
    また、これらは地盤の強さや地形、地質、経済性、作り方などから、さらに以下のような種類に分かれるよ。

    ダムの種類

    コンクリートダム フィルダム
    アーチ式コンクリートダム ゾーン型ロックフィルダム
    重力式コンクリートダム 表面遮水型ロックフィルダム
    中空重力式ダム アースフィルダム
    バットレス式ダム

    アーチ式コンクリートダム

    アーチ式コンクリートダムは、水の圧力を左右の岸と底部の岩盤で支えているんだよ。円筒を切り取ったような形状やドーム型などがあって厚さが薄い構造のため、コンクリートの節約になるんだ。地盤が強い、峡谷の地形に適しているよ。

    矢木沢ダム―群馬県八木沢ダム

    重力式コンクリートダム

    重力式コンクリートダムは、水圧を堤体自身の重さで支えているんだよ。
    三角形の断面をもっているよ。構造が単純で、地盤はある程度の強度があれば大丈夫。日本で最も多い形式なんだ。

    大滝ダムー奈良県

    中空重力式ダム

    中空重力式ダムは、重力式コンクリートダムと同じように堤体自身の重さで水圧を支えているよ。ダムの中が空洞なのが、重力式コンクリートダムとの違いで、コンクリート量の節約になるよ。

    バットレス式ダム

    バットレス式ダムは、水圧を鉄筋コンクリートの壁で受けて、その壁を背後のコンクリート(扶壁=バットレス)で支える形式だよ。河床に垂直に立てる扶壁と、その扶壁を支える水平の扶壁を設置するので、格子状の見た目になるよ!
    コンクリートの使用量は少ないけれど、他のダムと比較して複雑な形のため建設費が割高になるんだ。

    ゾーン型ロックフィルダム

    ロックフィルダムは堤体の材料に岩石や、砂利、砂、土質材料を使っているよ! ゾーン型ロックフィルダムは、岩と土を盛り立てたもの。岩の部分(ロックゾーン)が堤体の安定を受け持ち、土の部分(コアゾーン)が水をとめているんだよ。地盤の面積が広いため、1平方メートル当たりにかかる力が小さくなり、変形に柔軟に対応することができるので、地盤の強度が弱いところに適しています。

    徳山ダム―岐阜県

    表面遮水型ロックフィルダム

    表面遮水型ロックフィルダムは、アスファルトやコンクリートで、堤体の表面で遮水してるんだよ!遮水部分が表面にあるので、施工やメンテナンスがしやすいんだ。

    徳山ダム―岐阜県

    アースフィルダム

    アースフィルダムは、ほぼ等質の材料で堤体の安定と水の遮水をしているよ!つくりやすく安価にできますが、大きなダムには向いていないんだ。

    山内ダム―千葉県